今年，人造心脏成败在此一举

可永久性代替心脏的机械装置大概终于准备就绪了。

人类的心脏可以说是一个工程奇迹。每天，在普通成年人的胸腔里，这个勤劳的肌肉组织都要跳动10万次，把血液通过动脉输送到上至大脑，下至脚尖。●因此，为了制造一种机械替代品，从而维持心衰病人的生命和健康，也就不难想象为什么生物医学工程师们会经历重重困难。自20世纪50年代以来，一些心怀壮志的研究人员一直试图打造人工心脏，却未见成效。如今，有4家公司认为它们已经找到了合适的技术，正在进行验证。2017年，临床试验和动物测试可以最终证实，永久性人造心脏是否做好了临床应用的准备。

仅美国就有570万人被诊断为心脏衰竭，这也就意味着他们的心脏在供血方面会变得越来越弱。一些情况最为糟糕的病人已经加入了心脏移植的等候名单，但心脏捐献的数量非常有限，很多人根本等不到那时候就已经离世了。

，作为“心脏移植的过渡手段”。现在，该公司正在招募病人参加将该设备作为永久性替代方案的临床测试。SynCardia公司的首席执行官迈克尔•格里珀（Michael Garippa）表示，这次试验规模很小——只有28个病人——因为已经有1600多个临时植入案例证明了人造心脏的安全性。

格里珀对于这种简约型设备的耐用性也非常有信心。“病人体内不会被植入任何电子产品。”他说。SynCardia的人造心脏有两个模仿正常心脏的塑料心室，且每一个心室均被一片薄膜分隔成两个部分，一边是空气，另一边是血液。植入SynCardia心脏的病人需要携带一个重达6千克的空气压缩机，它与穿入腹部的管子相连，将空气送入两个心室中，压迫薄膜将血液压至另一边。压缩机以每分钟120次的速度匀速工作，并发出较大的声响。“这不是正常的生活，”格里珀说，“但已经比这些心衰病人之前的生活好很多了。”

法国一家名叫Carmat的公司希望能做得更好。“我们的系统非常安静。”Carmat公司首席医疗官皮耶•詹森（PietJansen）说。与SynCardia公司的人造心脏一样，Carmat公司的心脏也有两个人造心室，并由薄膜隔开，将血液压出。不过它用的并不是压缩空气，而是采用植入泵推动的液压液体。与SynCardia的设备相比，Carmat公司的心脏更大、更重，也更复杂，但让其设计者自豪的是它的传感器和微处理器。传感器可以用来确定病人的心脏衰竭程度，而微处理器可以计算出合适、可变的心脏跳动速率。线路从病人的脖子后面伸出，并与3千克的电池包相连。

维持跳动：要想与人类的心脏功能相媲美，Carmat公司（上）和SynCardia公司（下）的人造心脏必须要达到每年3700万次的稳定跳动。

Carmat公司的首次可行性研究似乎充满了波折：3个月内，4个病人中有2人死亡。但行业分析师安德鲁•汤普森（Andrew Thompson）说，这是因为这两个病人已经病得极为严重了——这可能也是他们愿意参加试验治疗的原因吧。汤普森最近撰写了一篇有关人造心脏的报告。他说：“这并不能算是设备的失败，而是身体机能的丧失。”

，因为它们已经批准了Carmat在2016年8月份的主临床试验。该公司期望外科医生能够在2017年底将其设备用于约20位病人身上，并希望其人造心脏能够在2018年获得欧洲永久性替代设备认证。

其他两家还没有进入临床试验阶段的公司采取了一些专家认为比较有希望的技术手段。这两家公司都没有使用搏动薄膜，而是采用了涡流型离心泵，用扇状叶片推动血液向前流动，在动脉中形成不间断血流。2015年，有两头小牛在克利夫兰心脏中心（Cleveland Heart）研发的一种设备的帮助下健康地度过了为期90天的研究；这款设备采用的是克利夫兰诊所（Cleveland Clinic）开发的技术。得克萨斯州一家名为Bivacor的公司现在正与得州心脏研究所合作，在小牛身上进行为期90天的研究。这两家公司仍然在调整设计方案，未来将进行人体试验。

做过SynCardia设备植入手术并撰写过人造心脏研究进展相关报告的心外科医生詹卢卡•托雷格罗萨（Gianluca Torregrossa）对这两家公司都非常期待和关注。托雷格罗萨说，他们的“不间断血流”设计的失败率更低。“设备中的活动部件越少，成功的机率越大。”他表示。

临床试验需要所有的技术都能够在棘手的情况下证明其可行性。“医生不希望病人参加科学项目，除非是别无选择。”SynCardia的格里珀如是说。如果这种人造心脏技术在那些最严重的病人身上可行，也就意味着我们有了一个可靠的人造心脏，不用再苦苦等待了。2017年的试验将最终为我们揭示一项伟大的人造工程奇迹，而不是自然奇迹。

作者：Eliza Strickland